JPH0558669A - 光学ガラス - Google Patents
光学ガラスInfo
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- JPH0558669A JPH0558669A JP27444591A JP27444591A JPH0558669A JP H0558669 A JPH0558669 A JP H0558669A JP 27444591 A JP27444591 A JP 27444591A JP 27444591 A JP27444591 A JP 27444591A JP H0558669 A JPH0558669 A JP H0558669A
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- glass
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- optical
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 屈折率(Nd)約1.63〜1.75、アッ
ベ数(νd)約45〜60の範囲の光学恒数と、モール
ド成形に適した屈伏点(At)を有し、かつ、化学的耐
久性が一段と改善された光学ガラスを得ること。 【構成】 ガラスの組成系を特定含有量のB2O3−L
a2O3−ZrO2および/またはTa2O5−SrO
−Li2O成分系とし、目標の光学恒数と、555〜6
40℃の範囲の屈伏点を有する光学ガラスであることを
特徴としている。
ベ数(νd)約45〜60の範囲の光学恒数と、モール
ド成形に適した屈伏点(At)を有し、かつ、化学的耐
久性が一段と改善された光学ガラスを得ること。 【構成】 ガラスの組成系を特定含有量のB2O3−L
a2O3−ZrO2および/またはTa2O5−SrO
−Li2O成分系とし、目標の光学恒数と、555〜6
40℃の範囲の屈伏点を有する光学ガラスであることを
特徴としている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屈折率(Nd)約1.
63〜1.75、アッベ数(νd)約45〜60の範囲
の光学恒数と555〜640℃の範囲の屈伏点(At)
を有する化学的耐久性に優れたB2O3−La2O3−
ZrO2および/またはTa2O5−SrO−Li2O
系の光学ガラスに関する。
63〜1.75、アッベ数(νd)約45〜60の範囲
の光学恒数と555〜640℃の範囲の屈伏点(At)
を有する化学的耐久性に優れたB2O3−La2O3−
ZrO2および/またはTa2O5−SrO−Li2O
系の光学ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、前記光学恒数を示すガラスは、硼
酸ランタン系組成のものが代表的であり、例えば、特公
昭31−4686号、特開昭48−61517号および
特開昭54−3115号等の公報にみられるように種々
のガラスが開示されている。しかし、これらのガラス
は、一般に屈伏点が高く、650℃を超えるため、近年
要望されている光学素子直接成形用のモールドプレス性
に優れたガラスとしては不適当である。そこで前記光学
恒数を維持させながら、低軟化性を与える目的で種種の
ガラスが開発されている。例えば、特開昭59−146
952号公報には、弗素(F)を含有させたB2O3−
La2O3−BaO−R′2O(R′はアルカリ金属元
素)系ガラスが開示されている。しかし、このガラス
は、溶解工程で弗素(F)成分による揮発を生じやすく
高い均質性を得がたい。また、特開平1−286934
号公報には、B2O3−SiO2−La2O3−CaO
および/またはBaOーLi2O系ガラスが開示されて
いるが、このガラスは、化学的耐久性が悪く実用に供し
難い。
酸ランタン系組成のものが代表的であり、例えば、特公
昭31−4686号、特開昭48−61517号および
特開昭54−3115号等の公報にみられるように種々
のガラスが開示されている。しかし、これらのガラス
は、一般に屈伏点が高く、650℃を超えるため、近年
要望されている光学素子直接成形用のモールドプレス性
に優れたガラスとしては不適当である。そこで前記光学
恒数を維持させながら、低軟化性を与える目的で種種の
ガラスが開発されている。例えば、特開昭59−146
952号公報には、弗素(F)を含有させたB2O3−
La2O3−BaO−R′2O(R′はアルカリ金属元
素)系ガラスが開示されている。しかし、このガラス
は、溶解工程で弗素(F)成分による揮発を生じやすく
高い均質性を得がたい。また、特開平1−286934
号公報には、B2O3−SiO2−La2O3−CaO
および/またはBaOーLi2O系ガラスが開示されて
いるが、このガラスは、化学的耐久性が悪く実用に供し
難い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
ガラスにみられる諸欠点を改善し、屈折率(Nd)約
1.63〜1.75、アッベ数(νd)約45〜60の
範囲の光学恒数とモールドプレスに適合する屈伏点(A
t)を維持させつつ、一段と優れた化学的耐久性と均質
性を有する光学ガラスを提供することを目的とする。
ガラスにみられる諸欠点を改善し、屈折率(Nd)約
1.63〜1.75、アッベ数(νd)約45〜60の
範囲の光学恒数とモールドプレスに適合する屈伏点(A
t)を維持させつつ、一段と優れた化学的耐久性と均質
性を有する光学ガラスを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記目的
達成のため、低軟化性を有するB2O3−La2O3−
Li2O系ガラスをベースとし、これに添加すべき成分
について種々試験研究を重ねたところ、ガラス組成をB
2O3−La2 O3 −ZrO2および/またはTa
2O5−SrO−Li2O系とすることによって、所定
の光学恒数とモールドプレスに適した低軟化特性、すな
わち低い屈伏点を維持しつつ、ガラスの化学的耐久性を
一段と向上させ得ることをみいだし、本発明をなすに至
った。
達成のため、低軟化性を有するB2O3−La2O3−
Li2O系ガラスをベースとし、これに添加すべき成分
について種々試験研究を重ねたところ、ガラス組成をB
2O3−La2 O3 −ZrO2および/またはTa
2O5−SrO−Li2O系とすることによって、所定
の光学恒数とモールドプレスに適した低軟化特性、すな
わち低い屈伏点を維持しつつ、ガラスの化学的耐久性を
一段と向上させ得ることをみいだし、本発明をなすに至
った。
【0005】本発明にかかる光学ガラスの特徴は、重量
%で、B2O315〜45%、SiO2 0〜30%、
ただしB2O3+SiO2 35〜55%、La2O3
19〜35%、Gd2O3 0〜10%、ZrO2 0
〜10%、 Ta2O5 0〜10%、ただしZrO2
+Ta2O50.5〜10%、Al2O30〜8%、S
rO0.5〜25%、MgO 0〜10%、CaO 0
〜15%、BaO 0〜20%、ZnO 0〜10%、
ただし、MgO+CaO+BaO+ZnO 0〜30
%、およびSrO 15.5〜25%の場合BaO 0
〜5%未満、Li2O2.5〜8%、Na2O 0〜1
0%、K2O 0〜10%、ただしLi2O+Na2O
+K20 2.5〜15%の範囲の各成分を含有し、か
つ、屈折率(Nd)約1.63〜1.75、アッベ数
(νd)約45〜60の範囲の光学恒数と555〜64
0℃の範囲の屈伏点(At)を有するところにある。
%で、B2O315〜45%、SiO2 0〜30%、
ただしB2O3+SiO2 35〜55%、La2O3
19〜35%、Gd2O3 0〜10%、ZrO2 0
〜10%、 Ta2O5 0〜10%、ただしZrO2
+Ta2O50.5〜10%、Al2O30〜8%、S
rO0.5〜25%、MgO 0〜10%、CaO 0
〜15%、BaO 0〜20%、ZnO 0〜10%、
ただし、MgO+CaO+BaO+ZnO 0〜30
%、およびSrO 15.5〜25%の場合BaO 0
〜5%未満、Li2O2.5〜8%、Na2O 0〜1
0%、K2O 0〜10%、ただしLi2O+Na2O
+K20 2.5〜15%の範囲の各成分を含有し、か
つ、屈折率(Nd)約1.63〜1.75、アッベ数
(νd)約45〜60の範囲の光学恒数と555〜64
0℃の範囲の屈伏点(At)を有するところにある。
【0006】つぎに、各成分の含有量を上記のとおり限
定した理由について述べる。すなわち、B2O3成分
は、ガラスに低軟化性を与えるのに有利なガラス形成成
分であるが、その量はガラスの耐失透性と化学的耐久性
維持のため15〜45%の範囲が適当である。SiO2
成分は、化学的耐久性向上のため、低軟化性を維持しう
る範囲、すなわち30%まで添加し得る。ただしB2O
3とSiO2成分の合計量は、ガラスの耐失透性と目標
の光学恒数維持のため35〜55%の範囲とすべきであ
る。
定した理由について述べる。すなわち、B2O3成分
は、ガラスに低軟化性を与えるのに有利なガラス形成成
分であるが、その量はガラスの耐失透性と化学的耐久性
維持のため15〜45%の範囲が適当である。SiO2
成分は、化学的耐久性向上のため、低軟化性を維持しう
る範囲、すなわち30%まで添加し得る。ただしB2O
3とSiO2成分の合計量は、ガラスの耐失透性と目標
の光学恒数維持のため35〜55%の範囲とすべきであ
る。
【0007】La2O3成分は、ガラスの屈折率を目標
の値にするため、19%以上含有させる必要があるが、
その量が35%を超えるとガラスは失透しやすくなる。
Gd2O3成分は、ガラスの光学恒数調整のため添加し
得るが、10%までで十分である。
の値にするため、19%以上含有させる必要があるが、
その量が35%を超えるとガラスは失透しやすくなる。
Gd2O3成分は、ガラスの光学恒数調整のため添加し
得るが、10%までで十分である。
【0008】本発明において、ZrO2および/または
Ta2O5成分は、後述のSrO成分とともにガラスに
含有させることによって、所定の屈伏点を維持させつ
つ、大幅に化学的耐久性を改善させる効果をみいだされ
た重要成分である。これらの成分の量は、耐失透性維持
のため、それぞれ10%を限度とすべきである。また、
これらの成分の合計量は、上記効果を発揮させるため
0.5%以上必要であり、また、耐失透性維持のため1
0%を限度とすべきである。
Ta2O5成分は、後述のSrO成分とともにガラスに
含有させることによって、所定の屈伏点を維持させつ
つ、大幅に化学的耐久性を改善させる効果をみいだされ
た重要成分である。これらの成分の量は、耐失透性維持
のため、それぞれ10%を限度とすべきである。また、
これらの成分の合計量は、上記効果を発揮させるため
0.5%以上必要であり、また、耐失透性維持のため1
0%を限度とすべきである。
【0009】Al2O3成分は、上記のZrO2やTa
2O5と異なり、意外にガラスを失透させ易いので、積
極的に用いないほうがよいが、ガラスの組成によっては
光学恒数の調整等のため8%まで添加することができ
る。
2O5と異なり、意外にガラスを失透させ易いので、積
極的に用いないほうがよいが、ガラスの組成によっては
光学恒数の調整等のため8%まで添加することができ
る。
【0010】SrO成分は、ガラスの光学恒数の値を高
めるうえ、他の2価金属酸化物成分に比べ、化学的耐久
性、耐失透性および低軟化特性の点で総合的に最も有利
な重要成分であり、上記のとおりZrO2および/また
はTa2O5成分と共に含有させて化学的耐久性向上を
著しくするが、その量は0.5〜25%の範囲が有効で
ある。他の2価金属酸化物成分であるMgO、CaO、
BaOおよびZnO成分は、光学恒数調整等のため添加
し得るが、これらの成分の量は,それぞれ10%、15
%、20%および10%を超えるとガラスの安定性が損
なわれやすくなる。ただし、これら他の2価金属酸化物
成分の1種または2種以上の合計量は、目標の光学恒数
と耐失透性維持のため、0〜30%の範囲とすべきであ
る。また、SrO成分の量が15.5〜25%の場合
は、ガラスの耐失透性を維持させるためBaO成分の量
を5%未満までとすべきである。
めるうえ、他の2価金属酸化物成分に比べ、化学的耐久
性、耐失透性および低軟化特性の点で総合的に最も有利
な重要成分であり、上記のとおりZrO2および/また
はTa2O5成分と共に含有させて化学的耐久性向上を
著しくするが、その量は0.5〜25%の範囲が有効で
ある。他の2価金属酸化物成分であるMgO、CaO、
BaOおよびZnO成分は、光学恒数調整等のため添加
し得るが、これらの成分の量は,それぞれ10%、15
%、20%および10%を超えるとガラスの安定性が損
なわれやすくなる。ただし、これら他の2価金属酸化物
成分の1種または2種以上の合計量は、目標の光学恒数
と耐失透性維持のため、0〜30%の範囲とすべきであ
る。また、SrO成分の量が15.5〜25%の場合
は、ガラスの耐失透性を維持させるためBaO成分の量
を5%未満までとすべきである。
【0011】Li2O成分は、ガラスに低軟化特性を与
える効果が特に大きいので重要な成分であるが、ガラス
の耐失透性を維持しつつその効果を発揮させるために
は、その量は2.5〜8%の範囲にすべきである。Na
2OおよびK2O成分は、必要に応じ添加させ得るが、
その量は耐失透性と化学的耐久性維持のため、それぞれ
10%までとすべきである。ただし、Na2OおよびK
2Oの1種または2種とLi2O成分の合計量は、同様
の理由で2.5〜15%の範囲とする。
える効果が特に大きいので重要な成分であるが、ガラス
の耐失透性を維持しつつその効果を発揮させるために
は、その量は2.5〜8%の範囲にすべきである。Na
2OおよびK2O成分は、必要に応じ添加させ得るが、
その量は耐失透性と化学的耐久性維持のため、それぞれ
10%までとすべきである。ただし、Na2OおよびK
2Oの1種または2種とLi2O成分の合計量は、同様
の理由で2.5〜15%の範囲とする。
【0012】なお、本発明の光学ガラスに所望の特性を
損なわない範囲でNb2O5、TiO2、WO3および
PbO等の成分を添加し得る。また、脱泡清澄剤として
Sb2O3、As2O3および弗素(F)等の成分を適
量添加し得る。
損なわない範囲でNb2O5、TiO2、WO3および
PbO等の成分を添加し得る。また、脱泡清澄剤として
Sb2O3、As2O3および弗素(F)等の成分を適
量添加し得る。
【0013】
【実施例】つぎに本発明の光学ガラスにかかる実施組成
例(No.1〜No.12)および前記従来の光学ガラ
スの比較組成例(No.AおよびNo.B)について、
それぞれ得られたガラスの屈折率(Nd)、アッベ数
(νd)、屈伏点(At、℃)および化学的耐久性の測
定試験結果とともに表1に示した。
例(No.1〜No.12)および前記従来の光学ガラ
スの比較組成例(No.AおよびNo.B)について、
それぞれ得られたガラスの屈折率(Nd)、アッベ数
(νd)、屈伏点(At、℃)および化学的耐久性の測
定試験結果とともに表1に示した。
【0014】
【表1】
【0015】化学的耐久性試験は、破面および研磨面を
有する各ガラス試料(約30×30×5mm)を3N−
硝酸水溶液(25℃)中に1時間浸漬して両表面の浸蝕
度を観察し、いずれも表面状態に変化がなく透明性が維
持されたものを印で表示し、また、両表面いずれも荒れ
を生じ透明性が明らかに損なわれたものを×印で表示す
る方法を採用した。なお、これらのガラス試料は、酸化
物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等の光学用原料を所定の
割合で秤量混合した後、白金坩堝に投入し、組成による
溶融の難易度に応じて1,100〜1,350℃の温度
で溶融均質化し、ついで金型に鋳込み、徐冷して得たも
のである。
有する各ガラス試料(約30×30×5mm)を3N−
硝酸水溶液(25℃)中に1時間浸漬して両表面の浸蝕
度を観察し、いずれも表面状態に変化がなく透明性が維
持されたものを印で表示し、また、両表面いずれも荒れ
を生じ透明性が明らかに損なわれたものを×印で表示す
る方法を採用した。なお、これらのガラス試料は、酸化
物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等の光学用原料を所定の
割合で秤量混合した後、白金坩堝に投入し、組成による
溶融の難易度に応じて1,100〜1,350℃の温度
で溶融均質化し、ついで金型に鋳込み、徐冷して得たも
のである。
【0016】表1にみられるとおり、本発明の実施例の
ガラスは、いずれも目標のNd値、νd値およびAt値
を示すとともに比較例のガラスに比べ化学的耐久性が格
段に改善されている。また、これらのガラスは、いずれ
も耐失透性に優れ、また均質化し易い。このため、上記
実施例のガラスは、製造が容易であり、モールドプレス
に適しているうえ、表面状態が変化し難い。
ガラスは、いずれも目標のNd値、νd値およびAt値
を示すとともに比較例のガラスに比べ化学的耐久性が格
段に改善されている。また、これらのガラスは、いずれ
も耐失透性に優れ、また均質化し易い。このため、上記
実施例のガラスは、製造が容易であり、モールドプレス
に適しているうえ、表面状態が変化し難い。
【0017】
【発明の効果】以上に述べたとおり、本発明の光学ガラ
スは、B2O3−La2O3−ZrO2および/または
Ta2O5−SrO−Li2O成分系の特定組成を有す
るものであるから、Nd約1.63〜1.75、νd約
45〜60の範囲の光学恒数と555〜640℃の範囲
の屈伏点(At)とを有し、かつ、化学的耐久性に一段
と優れている。また、製造が容易であり、均質化し易
く、モールドプレスに適している。
スは、B2O3−La2O3−ZrO2および/または
Ta2O5−SrO−Li2O成分系の特定組成を有す
るものであるから、Nd約1.63〜1.75、νd約
45〜60の範囲の光学恒数と555〜640℃の範囲
の屈伏点(At)とを有し、かつ、化学的耐久性に一段
と優れている。また、製造が容易であり、均質化し易
く、モールドプレスに適している。
Claims (1)
- 【請求項1】重量%で、B2O3 15〜45%、Si
O2 0〜30%、ただしB2 O3+SiO2 35
〜55%、La2O3 19〜35%、Gd2 O3
0〜10%,ZrO20〜10%、Ta2O5 0〜
10%、ただしZrO2 +Ta2 O5 0.5〜1
0%,Al2O3 0〜8%、SrO0.5〜25%、
MgO 0〜10%、CaO 0〜15%、BaO 0
〜20%、ZnO 0〜10%、ただし、MgO+Ca
O+BaO+ZnO 0〜30%、およびSrO 1
5.5〜25%の場合BaO 0〜5%未満、Li2O
2.5〜8%、Na2O 0〜10%、K2O 0〜1
0%、 ただしLi2 O+Na2O+K2O2.5〜
15%の範囲の各成分を含有し、かつ、屈折率(Nd)
約1.63〜1.75、アッベ数(νd)約45〜60
の範囲の光学恒数と555〜640℃の範囲の屈伏点
(At)を有することを特徴とする光学ガラス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3274445A JP2707010B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-07-25 | 光学ガラス |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24716591 | 1991-06-21 | ||
JP3-247165 | 1991-06-21 | ||
JP3274445A JP2707010B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-07-25 | 光学ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0558669A true JPH0558669A (ja) | 1993-03-09 |
JP2707010B2 JP2707010B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=26538090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3274445A Expired - Fee Related JP2707010B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-07-25 | 光学ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2707010B2 (ja) |
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CN109279772A (zh) * | 2017-07-21 | 2019-01-29 | 株式会社小原 | 光学玻璃、预成型坯及光学元件 |
JP2019199403A (ja) * | 2019-08-20 | 2019-11-21 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、光学素子および光学ガラス素材 |
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-
1991
- 1991-07-25 JP JP3274445A patent/JP2707010B2/ja not_active Expired - Fee Related
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